DE1039898B - Device for actuating the front wheel steering of self-driving, electrically controlled model vehicles - Google Patents

Description

Einrichtung zur Betätigung der Vorderradlenkung von selbstfahrenden, elektrisch gesteuerten Modellfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine besonders zweckmäßig und genau funktionierende Einrichtung zur Betätigung .der Vorderradlenkung von selbstfahrenden, elektrisch gesteuerten Modellfahrzeugen, wobei die beiden Vorderräder über Spurhebel und Spurstange geführt sind, und wobei die Steuerung von in Solenoidspulen beweglich angeordneten Eisenkernen betätigt wird.Device for actuating the front wheel steering of self-propelled, electrically controlled model vehicles The invention relates to a particular functional and precisely functioning device for actuating the front wheel steering of self-propelled, electrically controlled model vehicles, with the two front wheels are guided via tie-bar and tie-rod, and being controlled by in solenoid coils movably arranged iron cores is operated.

Bei derartigen sehr kleinen Modellfahrzeugen können für den Aufbau der Lenkung nicht ohne weiteres die üblichen Konstruktionsmerkmale der normalen Kraftfahrzeuge übernommen werden. Vor allem müssen. die bewegten Massen der Einzelteile gering und der Aufbau sehr einfach sein, wobei auch die Fertigungsmöglichkeiten und der Zusammenbau berücksichtigt werden müssen.In such very small model vehicles, for the construction the steering does not necessarily have the usual design features of the normal Motor vehicles are taken over. Most of all have to. the moving masses of the individual parts low and the structure be very simple, with the manufacturing possibilities and the assembly must be taken into account.

Es: ist bekannt, zur Lenkung von Spielfahrzeugen deren Vorderräder durch ein Trapezgestänge, d. h. Winkelhebel und Spurstange, zu verbinden und den Lenkausschlag nach links und rechts durch je einen Elektromagneten zu bewirken. Dabei befindet sich die senkrechte Schwenkachse jedes Lenkrades außerhalb der Radebene zur Fahrzeugmitte hin verschoben. Infolgedessen ist zur Betätigung der Lenkung eine gewisse Arbeit notwendig, deren Größe von dem Abstand zwischen der Radebene und der zugehörigen Schwenkachse abhängt.It: is known to steer toy vehicles with their front wheels by a trapezoidal rod, d. H. Angle lever and tie rod, to connect and the To cause steering deflection to the left and right by an electromagnet each. The vertical pivot axis of each steering wheel is outside the wheel plane moved towards the center of the vehicle. As a result, to operate the steering is a some work is necessary, the size of which depends on the distance between the wheel plane and depends on the associated swivel axis.

Sofern bei diesen Lenkungen überhaupt eine in die Mittelstellung rückführende Kraft vorgesehen ist, sind zu diesem Zweck Federn am Lenkgestänge angeordnet, die eine von der Mittelstellung aus nach beiden Seiten hin linear ansteigende Rückstellkraft eroehen. Das heißt in der Mittelstellung ist die Rückstellkraft verhältnismäßig gering, so daß es schwierig ist, das Fahrzeug genau geradeaus fahren zu lassen.Provided that with these steering systems there is at all a return to the central position Force is provided, springs are arranged on the steering linkage for this purpose a restoring force that increases linearly towards both sides from the middle position to rise. This means that the restoring force is proportionate in the middle position small, so that it is difficult to make the vehicle run precisely straight.

Aufgabe der Erfindung ist es, einerseits die für die Lenkung notwendige Arbeit möglichst gering zu halten, andererseits auf einfachste Weise eine einwandfreie Geradeausfabrt zu gewährleisten. Zu diesem Zweck sind mach der Erfindung zwei Soleno-idspulen in der Längsachse des Fahrzeuges nebeneinander angeordnet und, deren bewegliche Eisenkerne je mit einem Lenkhebel eines Rades gelenkig verbunden. Um die in der Radebene liegenden, die Schwenkachse bildenden Schwenkzapfen der Räder ist unabhängig drehbar je ein Anschlaghebel angeordnet, der je durch eine am Rahmen aufgehängte, vorgespannte Zugfeder gegen einen Anschlag am Rahmen gedrückt wird, und der bei einem Lenkausschlag durch den jeweils zugehörigen Lenkhebel unter Überwindung der Federkraft von diesem Anschlag weg geschwenkt wird, während der gegenüberliegende Lenkhebel, der Zugkraft der zugehörigen Solenoidspule folgend, frei ausschlägt und der zugehörige Anschlaghebel in der durch den Anschlag bestimmten Mittelstellung stehenbleibt.The object of the invention is, on the one hand, the necessary for the steering To keep work as low as possible, on the other hand, a flawless one in the simplest way To ensure straight ahead. To this end, the invention includes two solenoid coils arranged side by side in the longitudinal axis of the vehicle and their movable Iron cores each articulated to a steering lever of a wheel. To those in the The pivot pin of the wheels, which lies in the plane of the wheel and forms the pivot axis, is independent rotatably arranged one stop lever each, which is each suspended by a biased tension spring is pressed against a stop on the frame, and the at a steering deflection by the respective associated steering lever overcoming the Spring force is pivoted away from this stop, while the opposite one Steering lever, following the tensile force of the associated solenoid coil, deflects freely and the associated stop lever in the middle position determined by the stop stop.

Durch den in der Erfindung vorgeschlagenen Aufbau des Lenkmechanismus ergeben sich gegenüber dem Bekannten. wesentliche Verbesserungen. Die Verlegung der Schwenkachsen in die Radebene vermindert die zur Lenkung notwendige Arbeit auf ein Minimum. Außerdem wird die jeweils eingestellte Spur sicher eingehalten.Due to the structure of the steering mechanism proposed in the invention arise in relation to the known. significant improvements. The relocation the swivel axes in the wheel plane reduces the work required for steering a minimum. In addition, the set track is safely adhered to.

Ferner ist erreicht, daß bei Unwirksamwerden der Spulen bzw. bei Gleichgewicht der elektromagnetischen Kräfte der Spulen die Geradeausstellung der Räder selbständig erfolgt. Dadurch, daß die Bewegung jeder der beiden Anschlaghebel in einer Richtung durch einen festen Anschlag am Rahmen begrenzt ist, kann die Vorspannung jeder Feder beliebig hoch, d. h. der Zugkraft der zugehörigen Solenoidspule angepaßt, gewählt werden. Bei einem Lenkausschlag ist jeweils nur eine der beiden Federn wirksam, und. zwar, von der Mittelstellung ausgehend, sofort mit dem ganzen Wert der Vorspannung.It is also achieved that when the coils become ineffective or when there is equilibrium the electromagnetic forces of the coils the straight-ahead position of the wheels independently he follows. Because the movement of each of the two stop levers is in one direction is limited by a fixed stop on the frame, the preload of each spring arbitrarily high, d. H. adapted to the tensile force of the associated solenoid coil, selected will. When the steering wheel is turned, only one of the two springs is effective, and. it is true, starting from the middle position, immediately with the full value of the preload.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die beiden Solenoidspulen mit einem Regelwiderstand kreisförmig hinterein.andergeschaltet, wobei der Strom einerseits dem Verbindungspunkt der beiden Solenoidspulen, andererseits über einen Schleifkontakt dem Regelwiderstand zugeführt wird.According to a further feature of the invention, the two solenoid coils connected in a circular series with a rheostat, whereby the current on the one hand the connection point of the two solenoid coils, on the other hand via a Sliding contact is fed to the rheostat.

Diese brückenähnliche Schaltung hat den Vorteil, daß die Lenkkraft sich aus der Differenz der beiden von den Solenoidspulen gelieferten, elektromagnetischen Kräfte ergibt und damit eine sehr feinfühlige, annähernd stetige Lenkbarkeit ermöglicht ist.This bridge-like circuit has the advantage that the steering force from the difference between the two electromagnetic coils supplied by the solenoid coils Forces and thus enables a very sensitive, almost constant steerability is.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung in vergrößertem Maßstab. Abb. 1 zeigt den Aufriß, teilweise geschnitten nach der Linie A-A der Abb. 2, die den Grundriß zeigt. Dabei sind die vor der Schnittebene liegenden Teile in Abb.1 der Deutlichkeit halber in ausgezogenen Linien gezeichnet.The drawing shows an example of the steering device according to the invention on a larger scale. Fig. 1 shows the front elevation, partially in section according to the line A-A of Fig. 2, which shows the plan. There are those in front of the cutting plane lying parts in Fig. 1 drawn in solid lines for the sake of clarity.

Auf einem einfachen Rahmen 1 sind zwei Solenoidspulen 2, 3 befestigt; deren Kerne 4, 5 sind in den Spulen leicht beweglich zentral geführt. Mit diesen Kernen über Zwischengelenke 6, 7 sind die Lenkhebel n, 9 verbunden. Diese endigen in Lagerzapfen 10, 11, auf denen die Laufräder 12, 13 drehbar gelagert sind.Two solenoid coils 2, 3 are fixed on a simple frame 1; their cores 4, 5 are guided centrally in the coils so that they can move easily. The steering levers n, 9 are connected to these cores via intermediate joints 6, 7. These end in journals 10, 11 on which the running wheels 12, 13 are rotatably mounted.

Die Lenkhel>el 8, 9 tragen die Achsschenkel 14, 15 mit den oberen Schwenkzapfen 16, 17 und den unteren Schwenkzapfen 18, 19. Diese sind in Lagern 30, 31 des zum Rahmen gehörigen Querträgers 20 geführt. An den unteren Schwenkzapfen 18, 19 sitzen die Spurhebel 22, 23, die über die Spurstange 24 gelenkig verbunden sind und den Lenkausschlag der Räder 12, 13 in bekannter Weise ermöglichen.The Lenkhel> el 8, 9 carry the stub axles 14, 15 with the upper ones Trunnions 16, 17 and the lower trunnions 18, 19. These are in bearings 30, 31 of the cross member 20 belonging to the frame. On the lower trunnion 18, 19 sit the track levers 22, 23, which are connected in an articulated manner via the track rod 24 are and enable the steering angle of the wheels 12, 13 in a known manner.

An den oberen Schwenkzapfen 16, 17 sind winkelförmige Anschlaghebel 26, 27 unabhängig drehbar gelagert. Zugfedern 28, 29 drücken mit leichter Vorspannung die Anschlaghebel gegen den Querträger 20 des Rahmens. Bei der Auswärtsbewegung des Kernes 4 bzw. 5 wird der Lenkhebeln bzw. 9 nach vorn geschwenkt, wobei er den jeweils zugehörigen Anschlaghebel 26 bzw. 27 nach vorn mitnimmt. Im entgegengesetzten Sinne wird die Schwenkbewegung des Hebels 26 bzw. 27 durch das Anschlagen am Querträger 20 begrenzt, wobei die in Abb. 2 sichtbare Geradeausstellung der Räder erreicht ist. Die Solenoidspulen2, 3 sind einerseits durch den Verbinder39 miteinander verbunden, andererseits durch die Leitungen 32, 33 an einen ortsfesten Widerstand 37 angeschlossen. Die Stromversorgung für diese brückenähnliche Schaltung erfolgt einerseits über diie Leitung 34 zum Verbinder 39, andererseits über die Leitung 36 und den Schleifkontakt 38 zur Mitte des Widerstandes 37. In der Mittelstellung werden beide Solenoidspulen von geringen, gleich großen Strömen durchflossen, so daß sich ihre Kraftwirkung auf die Kerne 4, 5 gegeneinander aufhebt. Bei Verschiebung des Schleifkontaktes 38 aus der Mittelstellung wird das Gleichgewicht der Ströme und damit der Kräfte der beiden Solenoid,spulen verschoben.On the upper pivot pin 16, 17 are angular stop levers 26, 27 independently rotatable. Tension springs 28, 29 press with a slight bias the stop lever against the cross member 20 of the frame. When moving outwards of the core 4 or 5 of the steering levers or 9 is pivoted forward, where he the each associated stop lever 26 and 27 takes with it to the front. In the opposite The pivoting movement of the lever 26 or 27 when it hits the cross member is sensed 20, reaching the straight-ahead position of the wheels visible in Fig. 2 is. The solenoid coils 2, 3 are connected to one another on the one hand by the connector 39, on the other hand, connected to a stationary resistor 37 by lines 32, 33. The power supply for this bridge-like circuit is on the one hand via the line 34 to the connector 39, on the other hand via the line 36 and the sliding contact 38 to the middle of the resistor 37. In the middle position, both solenoid coils flowed through by small, equally large currents, so that their force effect on the cores 4, 5 cancels against each other. When moving the sliding contact 38 the middle position becomes the equilibrium of the currents and thus of the forces of the two solenoid, coils shifted.

Die Wirkungsweise der gezeigten Einrichtung ist folgende: Soll von der gezeigten Stellung (Geradeausfahrt) z. B. nach links eingeschlagen werden (Pfeil L), so wird der Schieber 38 am Regelwiderstand 37 in Richtung M verschoben. Entsprechend dem Grad der Verschiebung erhält die Spule 2 mehr Strom als die Spule 3. Kern 4 wird nach innen gezogen. Dadurch wird der Lenlc'hebel 8 mitgezogen und schwenkt über den Zapfen 10 das Rad 12. Diese Schwenkbewegung wird von dem Spur'hebel 22 über die Spurstange 24 auf den Spurhebel 23 und damit auf das Rad, 13 übertragen. Bei der Verschwenkung des Rades 13 wird der Kern 5 durch den Lenkhebel 9 aus der Spule 3 gezogen. Dabei wird auch der Anschlaghebel 27 mitgenommen und die Feder 29 entsprechend gespannt, bis zwischen der aus den beiden Spulen 2 und 3 resultierenden elektromagnetischen Kraft und der Kraft der Feder 29 Gleichgewicht erreicht ist.The operation of the device shown is as follows: Should from the position shown (straight ahead) z. B. to the left (arrow L), the slide 38 on the control resistor 37 is moved in the M direction. According to the degree of displacement, the coil 2 receives more current than the coil 3. Core 4 is pulled inwards. As a result, the steering lever 8 is pulled along and pivots the wheel 12 via the pin 10. This pivoting movement is transmitted from the steering lever 22 via the tie rod 24 to the steering lever 23 and thus to the wheel 13. When the wheel 13 is pivoted, the core 5 is pulled out of the spool 3 by the steering lever 9. The stop lever 27 is also taken along and the spring 29 is tensioned accordingly until equilibrium is reached between the electromagnetic force resulting from the two coils 2 and 3 and the force of the spring 29.

Der Lenkeinschlag in dieser Richtung kann durch entsprechendes Weiterverschieben des Schiebers 38 in Richtung _1l vergrößert werden. Bei Zurücknahme des Schiebers 38 überwiegt die Kraft der gespannten Feder 29, so daß nunmehr der Kern 5 durch den Anschlaghebel27 und damit der Lenkhebel 9 mit dem Rad 13 die umgekehrte Bewegung ausführen, die über die Spurstange 24 auch auf das Rad 12 übertragen wird. Diese Bewegung erfolgt unter dem Einfluß der Feder 29 bis zur Mittelstellung des Schiebers 38 und bis zum Anschlag des Lenkhel)els 27 an der Querverbindung 20, womit dann die Geradeausstellung wieder erreicht ist.The steering angle in this direction can be shifted further of the slide 38 can be increased in the direction _1l. When taking back the slide 38 outweighs the force of the tensioned spring 29, so that now the core 5 through the stop lever 27 and thus the steering lever 9 with the wheel 13 the opposite movement execute, which is transmitted to the wheel 12 via the tie rod 24. These Movement takes place under the influence of the spring 29 up to the middle position of the slide 38 and up to the stop of the Lenkhel) els 27 at the cross connection 20, with which then the straight-ahead position has been reached again.

Analog vollzieht sich der Rechtseinschlag bei Bewegung des Schiebers 38 in Richtung K.The right turn occurs analogously when the slide is moved 38 in the direction of K.

Claims (2)

PATE\T:1NSP1;('CHE-1. Einrichtung zur Betätigung der Vorderradlenkung von selbstfahrenden, elektrisch gesteuerten Modellfahrzeugen, wobei die beiden Räder über Spurhebel und Spurstange geführt sind und die Lenkung von in Solenoidspulen beweglich angeordneten Eisenkernen betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Solenoidspulen (2, 3) in der Längsachse des Fahrzeuges nebeneinander angeordnet sind und deren bewegliche Eisenkerne (4, 5) je mit einem Lenkhebel (8, 9) eines der Räder (12, 13) gelenkig verbunden sind, wobei um die in der Radebene liegenden Schwenkzapfen (16 bis 19) der Räder unabhängig drehbar je ein Anschlaghebel (26, 27) angeordnet ist, der je durch eine am Rahmen aufgehängte, vorgespannte Zugfeder gegen einen Anschlag am Rahmen gedrückt wird, und der bei einem Lenkausschlag durch den jeweils zugehörigen Lenkhebel unter Überwindung der Federkraft von diesem Anschlag weggeschwenkt wird, während der gegenüberliegende Lenkhebel, der Zugkraft der zugehörigen Solenoidspule folgend, frei ausschlägt und der zugehörige Anschlaghebel in der durch den Anschlag bestimmten Mittelstellung stehen bleibt. PATE \ T: 1NSP1; ('CHE-1. Device for actuating the front wheel steering of self-propelled, electrically controlled model vehicles, with the two wheels are guided via tie-rods and tie-rods and the steering is carried out in solenoid coils movably arranged iron cores is actuated, characterized in that the Solenoid coils (2, 3) arranged side by side in the longitudinal axis of the vehicle are and their movable iron cores (4, 5) each with a steering lever (8, 9) one of the wheels (12, 13) are articulated, with those lying in the wheel plane Pivot pins (16 to 19) of the wheels can be rotated independently, one stop lever each (26, 27) is arranged, each by a pre-tensioned tension spring suspended from the frame is pressed against a stop on the frame, and the steering angle through the respectively associated steering lever overcoming the spring force of this stop is pivoted away, while the opposite steering lever, the pulling force of the associated Following the solenoid coil, deflects freely and the associated stop lever in the through the stop specific center position remains. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Solenoidspulen (2, 3) mit einem Regelwiderstand (37) kreisförmig hintereinander geschaltet sind, wobei der Strom einerseits dem Verbindungspunkt (39) der beiden Solenoidspulen (2, 3), andererseits über einen Schleifkontakt (38) dem Regelwiderstand (37) zugeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 676 474, 804 534, 810 859, 944 354; USA.-Patentschriften Nr. 1780 487, 2 589 268.2. Device according to claim 1, characterized in that both solenoid coils (2, 3) with a variable resistor (37) are connected in a circular manner, the current on the one hand the connection point (39) of the two solenoid coils (2, 3), on the other hand via a Sliding contact (38) is fed to the regulating resistor (37). Considered publications: German Patent Nos. 676 474, 804 534, 810 859, 944 354; USA. Patent Nos. 1780 487, 2589268.